Определение размеров подошвы фундамента.
Форма подошвы фундамента во многом определяется конфигурацией в плане возводимой надземной конструкции. Она может быть круглой, кольцевой, квадратной, прямоугольной, ленточной и т.д.
При расчетах фундаментов мелкого заложения по деформациям площадь подошвы предварительно определяется по условию , где pn – среднее давление под подошвой фундамента от основного сочетания расчетных нагрузок при расчете по деформациям; R—расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по формуле:
,
где -- коэффициенты условий работы
k— коэффициент принимаемый равным: k=1,если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями и k=1,1 если они приняты по таблицам СНиП.
My, Mc, Mq—коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83
B - ширина подошвы фундамента, м;
kz - коэффициент, принимаемый равным: при , при
, здесь zo=8 м;
- усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3
- удельный вес грунтов слоев, залегающих выше подошвы фундамента;
Cll - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
d1—приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала:
, где
hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf - толщина конструкции пола подвала, м;
ycf - расчетное значение удельного веса материала пола подвала, кН/м3
d1=d - для бесподвальных сооружений;
db - глубина подвала—расстояние от уровня планировки до пола подвала, м(для сооружений с подвалом шириной В<=20 м и глубиной более 2м принимается db=2 м, при ширине подвала B>20 м, db=0).
Расчет и конструирование фундамента под колонну А-А.
Определим необходимую площадь подошвы фундамента:
Т.к. подошва фундамента квадратная, то
Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:
.
Расчетная нагрузка от веса фундамента определяем:
,
= 1,
= 24 кН/м3,
= (3.9*3.9*0.45)+(3*3*0.45)+(2.1*2.1*0.3)+(1.5*1.5*0.9) = 14.24 м3
= 1*24*14,24 = 341,76 кН.
Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента определяем по формуле:
кН
Удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:
кН/м3.
Среднее давление по подошве фундамента для расчета основания по второй группе предельных состояний определяется по формуле:
/м2.
Усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:
= 14 кН/м3,
кН/м3,
=
кН/м3,
=
кН/м3.
кН/м2.
,
/м2
кН/м2.
Условие выполняется, но недонапряжение составляет 18,9%. Следовательно, фундамент запроектирован неверно. Уменьшим размер подошвы фундамента. Примем b=l=3.6 м, А=12,96 м2.
Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:
.
Расчетная нагрузка от веса фундамента:
,
= (3,6*3,6*0,45)+(2,7*2,7*0,45)+(1,8*1,8*0,3)+(1,2*1,2*0,9) = 11,38 м2.
Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента:
.
Среднее давление по подошве фундамента:
2.
кН/м2.
,
/м2
кН/м2.
Условие выполняется, недонапряжение составляет 4%. Следовательно, фундамент запроектирован верно.
Расчет и конструирование фундамента под колонну Б-Б.
Определим необходимую площадь подошвы фундамента:
Т.к. подошва фундамента квадратная, то
Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:
.
Расчетная нагрузка от веса фундамента определяем:
,
= 1,
= 24 кН/м3,
= (5,4*5,4*0,45)+(4,5*4,5*0,45)+(3,6*3,6*0,3)+(3,3*3,3*0,9) = 35,9 м3
= 1*24*35,9 = 861,6 кН.
Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента определяем по формуле:
кН
Удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:
кН/м3.
Среднее давление по подошве фундамента для расчета основания по второй группе предельных состояний определяется по формуле:
/м2.
Усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:
= 15,3 кН/м3,
кН/м3,
=
кН/м3,
=
кН/м3.
кН/м2.
,
/м2
кН/м2.
Условие выполняется, но недонапряжение составляет 24%. Следовательно, фундамент запроектирован неверно. Уменьшим размер подошвы фундамента. Примемb=l=4.8 м, А=23,04 м2.
Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:
.
Расчетная нагрузка от веса фундамента определяем:
,
= 1,
= 24 кН/м3,
= 10,37+4,05+1,323+2,025 = 17,77 м3,
= 1*24*17,77 = 426,48 кН.
Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента:
Среднее давление по подошве фундамента:
2.
кН/м2
,
/м2
кН/м2.
Условие выполняется, недонапряжение составляет 3,5%. Следовательно фундамент запроектирован верно.